BAB
I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Mikroorganisme atau
yang disebut mikroba, merupakan organisme yang sangat kecil untuk dilihat
dengan menggunakan mata telanjang dan harus menggunakan bantuan mikroskop untuk
mengamatinya. Mikroorganisme yang paling melimpah adalah bakteri, namun virus,
jamur seperti ragi, dan alga juga termasuk mikroba. Hampir semua mikroba ini
mempunyai peran yang menarik dalam bioteknologi.
Bakteri
berada di bumi selama kurang lebih 3,5 milyar tahun yang lalu dan mereka
berjumlah lebih banyak daripada manusia. Dapat diakumulasikan bahwa bakteri
berjumlah lebih dari 50% dari materi yang berada di bumi. Sampai saat ini
kurang dari 1% dari jumlah keseluruhan bakteri telah diidentifikasi, dikultur, dan
dipelajari dalam laboratorium (Thieman, 2013). Kelimpahan
bakteri dan mikroba lain memberikan potensi yang besar dalam pengembangan
aplikasi di bidang bioteknologi. Sebelum perkembangan teknik kloning gen,
manusia menggunakan mikroba dalam bioteknologi. Frekuensi penggunaan mikroorganisme
sebagai “peralatan” bioteknologi tergantung dari struktur sel mikroorganisme
tersebut. Maka dari itu, banyak aplikasi bioteknologi yang menggunakan
mikroorganisme sebagai bahan utama dalam pembuatan makanan, minuman, dan
obat-obatan.
1.2
Rumusan Masalah
Berdasarkan
latar belakang tersebut, maka dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut:
1. Bagaimana peranan
mikroba pada berbagai aplikasi
sehari-hari?
2. Bagaimana peranan
mikroba pada pembuatan vaksin?
3. Bagaimana peranan
mikroba dalam mikrobiologi?
|
5. Bagaimana peranan mikroba pada proses
pembuatan senjata biologis?
1.3
Tujuan
Berdasarkan rumusan masalah tersebut, maka dapat
diketahui tujuan penulisan makalah ini adalah:
1. Untuk menjelaskan
peranan mikroba pada berbagai
aplikasi sehari-hari.
2. Untuk menjelaskan
peranan mikroba pada pembuatan vaksin.
3. Untuk menjelaskan peranan
mikroba dalam mikrobiologi.
4. Untuk menjelaskan
peranan mikroba pada proses diagnosa.
5. Untuk menjelaskan
peranan mikroba pada proses pembuatan senjata biologis.
BAB
II
PEMBAHASAN
2.1
Peranan Mikroba pada Berbagai Aplikasi Sehari-hari
Mikroba
merupakan kebutuhan untuk fungsi normal tubuh dan untuk berbagai macam proses
alami pada lingkungan. Potensi terbesar dalam pemanfaatan mikroba adalah dalam
pembuatan makanan dan produksi obat-obatan baru. Pada bagian ini akan
dijelaskan beberapa aplikasi modern dalam pengembangan bioteknologi mikroba.
2.1.1
Produksi Makanan
Mikroba
digunakan untuk memproduksi makanan termasuk diantaranya adalah roti, yoghurt,
keju, dan minuman seperti bir, wine, dan sampanye. Salah satu cara untuk
membuat keju dari susu adalah dengan memberikan asam, tetapi untuk keju yang
dengan rasa terbaik adalah dengan menggunakan enzim rennin. Pada awal produksi
keju, rennin secara tradisional diperoleh dengan mengekstraknya dari perut
sapi, atau dari spesies pemroduksi susu lainnya misalnya kambing, domba, dan
kuda. Susu beku yang mengandung rennin diperoleh dari mencerna protein yang
biasa disebut casein, yang merupakan komponen penting dari susu.
Pada
tahun 1980, dengan menggunakan teknik DNA rekombinan, para ahli mengklon rennin
dan mengekspresikannya pada sel bakteri dan jamur seperti Aspergillus niger. Rennin rekombinan (chymosin) dari mikroba banyak
digunakan untuk pembuatan keju. Pada 1990, rennin merupakan DNA rekombinan
pertama yang digunakan sebagai bahan pembuatan makanan yang juga diakui oleh Food and Drug Administration. Untuk
beberapa macam keju, digunakan bakteri yang disebut bakteri asam lactic (Lactococcus lactics). Bakteri ini
mendegradasi casein dan metabolisme gula pada susu dan prosesnya disebut
fermentasi (Thieman, 2013).
|
2.1.2
Fermentasi Mikroba Fermentasi
merupakan proses mikrobial penting yang digunakan untuk memproduksi berbagai
macam produksi makanan dan minuman termasuk beberapa macam roti, bir, wine,
sampanye, yoghurt, dan keju. Fermentasi mikroba mempunyai peran yang sangat
penting dalam bioteknologi. Salah satu aplikasi yang menggunakan mikroorganisme
adalah proses pembuatan bir dan wine, yang berhubungan dengan fermentasi oleh
ragi.
Gambar 2.1.2 Metabolisme Bakteri Anaerob
(Sumber: Thieman, 2013)
Sel hewan, tumbuhan,
dan berbagai macam mikroba memperoleh energi dari karbohidrat seperti glukosa
dengan menggunakan elektron dari gula ini untuk membentuk sebuah molekul yang
dinamakan Adenosine triphosphate (ATP).
Produksi ATP terjadi dalam reaksi berangkai. Reaksi pertama disebut glikolisis,
yang mengubah glukosa menjadi 2 molekul piruvat. Selama pengubahan ini,
elektron ditransfer dari glukosa ke elektron pembawa molekul yang disebut NAD+,
yang kemudian elektron akan ditangkap untuk memproduksi NADH. Transfer elektron
ini diikuti oleh reaksi selanjutnya yang menghasilkan ATP. Untuk beberapa mikroba
dan bakteri tertentu, oksigen merupakan bagian terpenting dari reaksi transport
elektron. Mikroba yang menggunakan oksigen untuk memproduksi ATP dinamakan
aerob, karena mereka tergantung dari keberadaan oksigen untuk metabolismenya
(Murray, 2009).
Beberapa
mikroba hidup di daerah yang jarang oksigen seperti di usus hewan, air yang
dalam, atau minyak. Karena organisme ini harus bertahan tanpa oksigen, mereka
berkembang dari energi yang berasal dari gula tanpa oksigen. Fermentasi ini dan
mikroba yang terlibat didalamnya disebut anaerob. Fermentasi ini hampir sama
dengan glikolisis,
yang mana NAD+ digunakan untuk menangkap elektron untuk memproduksi
NADH dan piruvat. Pada metabolisme aerob, oksigen digunakan elektron dari NADH
dan piruvat tidak dapat digunakan untuk memproduksi ATP. Fermentasi mikroba
menggunakan mikroba sebagai molekul akseptor elektron untuk mengambil elektron
dari NADH untuk meregenerasi NAD+.
2.1.3
Produksi Rekombinan Insulin pada Bakteri
Insulin
merupakan hormon yang diproduksi oleh sel pada pankreas yang disebut sel beta.
Ketika insulin disekresikan ke dalam aliran darah oleh pankreas, maka insulin akan
memainkan peran yang esensial pada metabolisme karbohidrat. Salah satu fungsi
pentingnya adalah untuk menstimulasi glukosa yang diperoleh ke dalam sel-sel
tubuh seperti sel-sel otot, di mana glukosa dapat dipecah untuk memproduksi ATP
sebagai sumber energi. Diabetes mellitus tipe I disebabkan oleh produksi
insulin yang tidak mencukupi oleh sel beta. Penurunan produksi insulin pada
konsentrasi glukosa dalam aliran darah dapat menyebabkan masalah kesehatan
seperti tekanan darah tinggi, katarak, dan kerusakan otot. Diabetes mellitus tipe I biasanya melakukan suntikan
insulin secara regular untuk mengontrol gula dalam darah.
Bakteri
tidak dapat menghasilkan insulin secara normal. Produksi insulin pada manusia dengan
bakteri rekombinan merupakan kemajuan yang signifikan dalam bidang
bioteknologi. Insulin manusia terdiri dari 2 polipeptida yang disebut rantai A
(21 asam amino) dan rantai B (30 asam amino). Kedua polipeptida tersebut saling
berikatan satu sama lain untuk menghasilkan hormon aktif. Pada pankreas, sel
beta mensintesis kedua ikatan rantai insulin menjadi satu polipeptida dan
dipotong secara enzimatik yang kemudian berlipat ganda untuk bergabung dengan
dua subunit. Ketika gen manusia yang digunakan untuk memproduksi insulin diklon
dan diekspresikan pada bakteri, tiap-tiap gen dari subunit diklon ke dalam
vektor plasmid yang terekspresi secara terpisah dan mengandung gen lac z pengkode enzim β-galactosidase
(β-gal) dan kemudian digunakan untuk mengubah bakteri.
Gambar 2.1.3 Penggunaan Bakteri
untuk Memproduksi Insulin Manusia
(Sumber: Thieman, 2013)
Oleh
karena gen insulin dihubungkan dengan gen lac
z, ketika bakteri mensintesis protein dari plasmid ini, bakteri akan
memproduksi protein yang mengandung β-gal mengikat protein insulin manusia
untuk menghasilkan β-gal insulin yang berfusi dengan protein. Protein yang
telah berfusi diperlakukan secara kimia untuk membelah β-gal, melepaskan protein
insulin, kemudian pemurnian insulin pada ikatan rantai A dan B dicampur
bersamaan dengan kondisi yang memungkinkan dua subunit untuk mengikat dan
membentuk hormon aktif. Setelah pemurnian tersebut, hormon rekombinan siap
digunakan untuk obat suntik pasien.
2.2 Peranan
Mikroba pada Pembuatan Vaksin
Penggunaan antibodi dan vaksin telah terbukti efektif
untuk sejumlah kondisi infeksi penyakit yang cepat menyebar di manusia yang
disebabkan oleh mikroorganisme. Tercatat infeksi penyakit yang disebabkan
mikroba mengakibatkan lebih dari 60% anak usia sebelum 4 tahun meninggal karena
infeksi penyakit. Tentu saja kemampuan untuk mencegah, mendeteksi, dan
perlakuan penyakit cepat menyebar adalah suatu aspek bioteknologi mikrobial
yang penting, dan vaksin adalah suatu kunci di dalam proses ini.
Vaksin berasal dari
kata latin vacca yang berarti “cow”.
Hal ini berhubungan dengan awal mula vaksin dikembangkan pada tahun 1796 ketika
Edward Jenner mendemontrasikan bahwa virus cowpox bisa digunakan untuk vaksin
manusia melawan smallpox.
Meskipun Amerika Serikat
pada tahun 1980 menghentikan vaksinasi rutin untuk cacar, namun aplikasi
vaksinasi tetap tersebar luas dan diberikan secara rutin pada bayi baru lahir,
anak–anak, dan orang dewasa. Pada bayi pertama kali diberikan pada umur 2
sampai 15 bulan. Vaksin tersebut adalah DPT vaksin yang menyediakan beberapa
tahun perlindungan melawan terhadap tiga bakteri tiksin, diantaranya Diphtheria toxin, Pertussis toxin, dan Tetanus
toxin. Vaksin untuk masa anak–anak yang lain dalah MMR vaksin (measles,
mumps, rubella) dan mungkin juga vaksinasi dengan OPV (oral polio vaccine) untuk poliovirus.
2.2.1
Antibodi
Sistem kekebalan pada
manusia dan binatang sangat kompleks. Sel – sel sepanjang seluruh tubuh bekerjasama
mengenali material asing yang sudah masuk ke dalam tubuh, dan menyerang untuk
menetralkan atau menghancurkan material asing tersebut. Material asing yang
merangsang untuk membentuk kekebalan disebut antigen. Antigen mungkin adalah
bakteri, jamur, ataupun virus
Sistem kekebalan
bereaksi dengan antigen memproduksi antibodi. Respon ini disebut antibody-mediated immunity. Ketika mengarah
ke antigen, limfosit B (sel B) adalah
suatu jenis sel darah putih atau leukosit yang mengenali dan mengikat antigen. Limfosit T (sel T) berperan penting
dalam membantu sel B mengenali dan merespon terhadap antigen. Setelah
pembongkaran antigen, sel B berkembang untuk membentuk sel plasma, yang
menghasilkan dan mengeluarkan antibodi. Kebanyakan antibodi dilepaskan antara
lain ke dalam aliran darah, air mata, dan
cairan lapisan sistem pencernaan. Salah satu tujuan untuk memproduksi
antibodi adalah menyediakan perlindungan terakhir melawan antigen. Pada waktu
proses perkembangan sel B, beberapa sel B menjadi sel memori yang memiliki kemampuan untuk mengenali
benda asing berikutnya, respon dalam pertumbuhan, memproduksi lebih banyak sel
plasma, dan menyediakan antibodi pada tubuh dengan perlindungan jangka panjang
melawan antigen (Gardner, 1991).
Antibodi sangat
spesifik untuk antigen yang dibuat. Antibodi mengikat dan melapisi antigen di mana
antibodi dibuat. Setelah antigen ditutupi dengan antibodi, tipe leukosit
makrofag yang sering bisa mengenali mereka. Sel makrofag tersebut sangat
efektif memfagosit. Dalam fagositosis, makrofag menelan penutup antigen dengan
antibodi, kemudian organel dalam makrofag disebut lisosom melepaskan saluran
enzim pencernaan antigen. Ketika antigen berupa bakteri, beberapa antibodi
melibatkan mekanisme pemecahan sel, proses tersebut disebut sel lisis.
Gambar 2.2.1 Proses Produksi
Antibodi
(Sumber: Thieman, 2013)
2.2.2 Pembuatan Vaksin
Menurut Thieman (2013),
terdapat tiga perencanaan utama untuk menciptakan sistem kekebalan dengan
menggunakan vaksin, yaitu:
1.
Subunit
vaccine, dibuat dengan injeksi bagian struktur bakteri atau
virus, pada umumnya protein atau lemak dari mikroba. Efektifitas vaksin melawan
virus hepatitis B satu dari contoh
pertama dari subunit vaksin.
2.
Attenuated
vaccine (vaksin yang dilemahkan), melibatkan penggunaan
kehidupan virus atau bakteri yang telah dilemahkan dengan genetic engineering untuk mencegah replikasi setelah mereka
dimasukkan ke dalam penerima vaksin. Vaksin sabin untuk polio adalah vaksin
yang dilemahkan seperti vaksin MMR dan vaksin Chickenpox.
3.
Inactivated
vaccine (vaksin tidak aktif), dibuat dengan membunuh
patogen dan menggunakan jasad renik inactive
atau yang mati untuk vaksin. Campuran virus polio tidak aktif yang digunakan adalah vaksin Shalk untuk
melawan polio. Contoh vaksin inactive
yang menjadi umum di tahun terakhir. diantaranya vaksin rabies diatur untuk
anjing dan kucing.
Banyak vaksin yang
membutuhkan imunisasi pendek setiap beberapa tahun untuk menstimulus kembali sistem
kekebalan, sehingga dapat melanjutkan untuk menghasilkan tingkat perlindungan
dari antibodi dan memori sel imun, sedangkan vaksin DPT efektif sekitar 10
tahun. Beberapa subunit vaksin yang melawan bakteri lebih dahulu dibuat dengan
teknologi rekombinan DNA. Untuk membuat suatu vaksin rekombinan subunit untuk
radang hepatitis B, ilmuwan gen mengklon protein pada permukaan luar virus ke
dalam plasmid. Transformasi dengan plasmid digunakan untuk mengeskpresikan
sejumlah besar protein dari difusi protein virus, yang digunakan sebagai vaksin
untuk melawan infeksi hepatitis B. Pendekatan ini adalah strategi umum untuk
memproduksi vaksin subunit.
2.3
Peranan Mikroba dalam Mikrobiologi
2.3.1
Enzim Mikroba
Enzim mikroba telah digunakan dalam aplikasi dari produksi pangan
untuk penelitian biologi molekuler, karena mikroba adalah penghasil enzim yang
baik. Beberapa enzim yang sudah tersedia secara komersil adalah
adalah enzim
DNA polimerase dan enzim restriksi dari bakteri. Enzim tersebut diisolasi dari E. coli, sehingga DNA polimerase tersedia dan dapat digunakan
untuk berbagai teknik DNA rekombinan untuk menyelidiki sekuen DNA dan sebagi
reaktor untuk memperbanyak sekuen DNA dalam proses polymerase chain reaction
(PCR).
Enzim yang dihasilkan
oleh bakteri E. coli salah satu
contohnya adalah enzim selulosa. Selulosa ini mendegradasi selulosa, yaitu
suatu polisakarida yang dibentuk oleh dinding sel tumbuhan. Enzim yang
dihasilkan oleh bakteri ini dapat membantu pencernaan hewan untuk mencerna
makanan yang berupa tumbuhan. Protease subtilisin berasal dari Bacillus subtilis yang merupakan
komponen penting yang digunakan oleh banyak deterjen, yang berfungsi untuk
menghilangkan noda protein dari pakaian. Beberapa enzim bakteri juga digunakan
untuk memproduksi makanan, seperti enzim amilase yang digunakan mendegradasi
pati untuk membuat sirup jagung.
2.3.2 Transformasi Bakteri
Transformasi adalah
suatu proses transfer informasi genetik dengan bantuan potongan DNA
ekstraseluler. Dalam hal ini, fragmen DNA yang berasal dari bakteri donor
diambil oleh bakteri lain dalam kedudukan sebagai bakteri resipien. Jika
bakteri donor dan bakteri resipien berbeda secara genetik, maka akan dihasilkan
rekombinan yang terbentuk melalui peristiwa pindah silang yang melibatkan
fragmen DNA dari donor dan DNA atau kromosom resipien. Sel-sel yang telah
mengalami transformasi disebut sebagai transforman (Corebima, 2003).
DNA
target dikenalkan ke bakteri dengan cara diinsersikan ke plasmid yang membawa
satu atau lebih gen resisten antibiotik. Plasmid vektor selanjutnya dicampur
dalam tabung dengan komponen –
komponen sel dan dicampur di atas es atau pada suhu dingin selama beberapa
menit. Mekanisme yang sebenarnya masih belum diketahui, namun yang pasti sel –
sel tersebut harus tetap dalam kondisi dingin selama DNA berada diluar dari sel
bakteri untuk menghindari terjadinya kerusakan.
Gambar 2.3.2 Transformasi
Sel Bakteri
(Sumber: Corebima,
2003)
2.3.3 Elektroforesis
Elektroforesis adalah suatu cara pemisahan
dilakukan berdasarkan perbedaan ukuran berat molekul dalam medan listrik yang
dikandung oleh makromolekul tersebut. Bila arus listrik dialirkan pada suatu
medium penyangga yang telah berisi protein plasma maka komponen-komponen
protein tersebut akan mulai migrasi (Ricardson, 1986 dalam Pratiwi, 2001)
Teknik lain untuk
transformasi sel disebut elektroporasi. Dalam
teknik ini suatu alat yang disebut elektroporator menghasilkan kejutan elektrik
singkat yang dapat mengenalkan DNA ke sel bakteri tanpa membunuh sel-sel yang lain. Teknik ini lebih efisien
prosesnya daripada transformasi yang
menggunakan calcium chloride.
Gambar 2.3.3 Elektroforesis
(Sumber: Pratiwi,
2001)
2.3.4 Teknik Kloning
dan Ekspresi
Dalam replikasi DNA
rekombinan, transformasi bakteri bernilai tinggi karena dapat sering digunakan
untuk produksi protein secara massal dengan tujuan yang beragam. Ada beberapa
cara untuk memproduksi suatu fusion protein, namun konsep dasar teknik
ini menggunakan metode rekombinasi DNA untuk menyisipkan gen protein yang
diinginkan kedalam suatu plasmid yang mengandung gen protein yang berfungsi
sebagai “tag”. Vektor plasmid untuk membuat fusion protein disebut vektor
ekspresi, karena memungkinkan sel bakteri untuk memproduksi atau
mengekspresikan protein dalam jumlah besar. Vektor ekspresi menggabungkan sequen promoter, sehingga sekali
pengekspresian rekombinan mengandung gen yang diinginkan (yang diberikan pada
bakteri melalui transformasi), bakteri akan mensintesis mRNA dan protein dari
plasmid ini. Strain mRNA yang ditranskrip merupakan molekul hibrid yang
mengandung sequen pengkode protein
yang diinginkan dan protein tag. Hasilnya, suatu fusion protein disintesis
dari mRNA yang disintesis bakteri yang mengandung protein yang diinginkan,
bergabung dengan tag protein, pada kasus ini protein mengikat maltose.
Untuk mengisolasi
protein yang diinginkan dan memisahkan dengan protein lain biasanya dilakukan
oleh bakteri, selnya mengalami lisis dan dihomogenkan untuk membentuk ekstrak.
Ekstrak tersebut kemudian di letakkan pada tabung. Umumnya cara mengisi tabung
dengan bulatan plastik yang dilapisi molekul yang akan berikatan pada protein
tag. Teknik ini disebut sebagai kromatografi afinitas. Selanjutnya perlakuan
enzim yang digunakan untuk memotong protein dengan bantuan enzim protease untuk
melepaskan protein yang diinginkan dari protein tag. Teknik Fusion protein digunakan
untuk pemurnian protein dalam mengkaji struktur dan fungsinya, dan juga untuk
mengisolasi insulin maupun protein penting lainnya.
2.4 Peranan Mikroba pada Proses
Diagnosa
Sudah diketahui
sebelumnya bahwa banyak mikroorganisme yang dapat menyebabkan penyakit, baik
itu pada manusia, hewan, maupun tumbuhan. Ilmuwan dapat menggunakan berbagai
teknik molekuler untuk mendeteksi dan mengetahui gejalanya yang disebut dengan diagnosis
mikroba.
2.4.1
Strategi Pendeteksi Mikroba
Teknik molekuler
seperti analisis Restriction Fragment Length
Polymorphism (RFLP), PCR, dan rangkaian DNA bisa digunakan untuk
mengidentifikasi bakteri. Jika genom dari patogen besar dan memproduksi banyak
enzim fragmen, yang mencegah menunjukkan pita-pita pada gel agarose, DNA
mungkin diberlakukan dalam analisis blot
Southern. Sebagai contoh, jika seorang dokter menduga infeksi bakteri atau
virus , sampel termasuk darah, saliva, feses, dan cairan serebrospinal dari
pasien bisa digunakan untuk mengisolasi bakteri dan viral patogen. DNA dari
dugaan patogen yang kemudian diisolasi
dan digunakan dalam teknik molekuler seperti PCR. PCR adalah alat penting dalam
tes pendiagnosisan di laboratorium klinikal mikrobiologi dan digunakan untuk
mendiagnosis penyebab infeksi melalui mikroba seperti virus Hepatitis (A, B, dan
C), Chlamydia trachomatis, dan Neisseria
gonorrhoeae (keduanya adalah menyebarkan penyakit), HIV-1, dan banyak
bakteri dan virus lainnya (Med, 2008).
2.4.2 Jejak Mikroorganisme Penyebab
Penyakit
Ahli ilmu pengetahuan
menggunakan teknik biologi molekuler untuk contoh dari mikroba penyebab
penyakit dan perjangkitan penyakit yang mereka timbulkan. Seperti yang telah
ketahui, mikroba memiliki peran penting dalam produk sehari-hari seperti yoghurt
dan keju. Produk-produk tersebut juga mudah terkena kontaminasi dengan
mikroorganisme patogen. Informasi mengenai mikroba pada susu bisa digunakan
untuk mendeteksi kualitas susu dan kerusakan pada susu tersebut. Kontaminasi
bakteri pada makanan adalah masalah yang signifikan saat ini. Salmonella dapat mengkontaminasi daging,
unggas, dan juga telur. Salmonella dapat menginfeksi pada usus manusia yang bisa
menyebabkan diare dan muntah yang serius, gejala yang biasanya disebut dengan
keracunan makanan.
Setelah dengan sukses
merespon pada 1993 penjangkitan kontaminasi pada daging dengan E. coli, Centers for Disease Control and Prevention (CDC) dan Departemen US
Agrikultural membuat jaringan dari laboratorium deteksi untuk memperluas
ulasannya. Jaringan ini disebul PulseNet, memungkinkan ahli biologi menggunakan
DNA sidik jari dengan cepat mengidentifikasi mikroba yang dimasukkan dalam
kondisi kesehatan publik. Hasilnya bisa dibandingkan dengan data untuk
diidentifikasi penjangkitan mikroba yang mengkontaminasi makanan dan untuk
memutuskan bagaimana untuk menanggapi sehingga meminimalisir masyarakat yang
terinfeksi (Thieman, 2013).
2.4.3 Microarray untuk Melacak Penyakit Menular
Microarray
digunakan untuk mempelajari perubahan ekspresi gen yang terjadi ketika suatu
organisme terinfeksi oleh patogen, menyediakan signature untuk infeksi oleh partikular organisme. Dengan potongan,
contoh gen yang terstimulasi atau terhambat oleh patogen bisa dianalisis
seperti tanda khusus yang unik pada patogen tersebut.
Gambar 2.4.3 Microarray untuk Deteksi Senjata Biologi Patogen
(Sumber: Thieman, 2013)
2.5 Peranan Mikroba pada Proses Pembuatan Senjata
Biologis
Bioterorisme
secara luas didefinisikan sebagai penggunaan
bahan biologis sebagai senjata
untuk menyakiti manusia, hewan, ataupun tumbuhan. Strain baru
patogen menular dan berpotensi mematikan berkembang setiap hari di seluruh
dunia. Ancaman ini ditimbulkan oleh penyakit yang disebabkan mikroorganisme,
yang dapat digunakan sebagai senjata biologis. Berikut tabel senjata biologis yang potensial.
Gambar 2.5 Mikroba yang Berperan
Sebagai Senjata Biologis yang Potensial
(Sumber: Thieman, 2013)
BAB
III
PENUTUP
3.1 Simpulan
Berdasarkan pembahasan tersebut, maka didapatkan
simpulan sebagai berikut:
1. Peranan mikroba pada berbagai aplikasi sehari-hari dapat dilakukan untuk produksi makanan, fermentasi
mikroba, terapi protein untuk pengobatan, dan penggunaan mikroba untuk melawan
mikroba lain..
2. Mikroba juga
berperan pada pembuatan vaksin. Vaksin adalah bahan antigenik yang digunakan
untuk menghasilkan kekebalan aktif terhadap suatu penyakit sehingga dapat
mencegah atau mengurangi pengaruh infeksi oleh organisme alami.
3. Peranan mikroba dalam mikrobiologi dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu sebagai
enzim mikroba, transformasi bakteri, elektroporesis, teknik cloning, dan
ekspresinya.
4. Peranan mikroba pada proses diagnosa
seperti sequencing genom mikroba
memungkinkan untuk mengidentifikasi banyak bakteri yang belum diketahui,
berdasarkan gen yang terlibat dalam metabolisme dan divisi sel bakteri yang
menyebabkan penyakit pada manusia dan hewan. Beberapa cara molekuler yang
tersedia untuk mengidentifikasi bakteri adalah RFLP, PCR, dan cara-cara urutan DNA juga umum
digunakan untuk identifikasi mikroba
5. Peranan mikroba pada proses pembuatan
senjata biologis seperti cacar yang merupakan penyakit yang diciptakan oleh
berbagai macam virus.
|
DAFTAR RUJUKAN
Corebima, A.D.
2003. Genetika Mendel. Surabaya:
Airlangga University Press.
Gardner,
Eldon J. 1991. Principles of
Genetics. New York: John Wiley & Sons Inc.
Med, J. 2008. Microbial
Keratitis: Aetiological Diagnosis and Clinical Features In Patients Admitted To Hospital Universiti Sains Malaysia. (Online), (http://smj.sma.org.sg/4901/4901a11.pdf.),
diakses 29 Januari 2015.
Murray, R.K.,
Granner, D.K., & Rodwell, V.W. 2009. Biokimia
Harper Edisi 27. Jakarta: Penerbit
Buku Kedokteran EGC.
Pratiwi,
R. 2001. Mengenal Metode Elektroforesis.
Jakarta: LIPI Oceana.
Thieman, W. &
Palladino, M.A. 2013. Introduction to
Biotechnology. San Fransisco: Pearson Education Inc.
MIKROBIAL BIOTEKNOLOGI
MAKALAH
Disusun untuk Memenuhi Tugas Matakuliah
Pengantar Bioteknologi
yang Dibina oleh Ibu Dr. Umie Lestari, M.Si.
Oleh kelompok 2/ Offering H:
Dini Mei Anggraini 120342422454
Lisa Savitri 120342422491
Virginia Zapta Dewi 120342422494
The Learning University
UNIVERSITAS NEGERI
MALANG
FAKULTAS MATEMATIKA
DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
JURUSAN BIOLOGI
PROGRAM STUDI BIOLOGI
Januari 2015
MIKROBIAL BIOTEKNOLOGI
MAKALAH
Disusun untuk Memenuhi Tugas Matakuliah
Pengantar Bioteknologi
yang Dibina oleh Ibu Dr. Umie Lestari, M.Si.
Oleh kelompok 2/ Offering H:
Dini Mei Anggraini 120342422454
Lisa Savitri 120342422491
Virginia Zapta Dewi 120342422494
The Learning University
UNIVERSITAS NEGERI
MALANG
FAKULTAS MATEMATIKA
DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
JURUSAN BIOLOGI
PROGRAM STUDI BIOLOGI
Januari 2015
|
KATA PENGANTAR
Puji syukur ke hadirat
Allah SWT yang telah memberikan nikmat dan karunia-Nya, serta kemudahan dan
kelapangan, sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah dengan judul “Mikrobial
Bioteknologi”. Penulis menyadari bahwa
penyusunan makalah ini dapat terselesaikan berkat bantuan, bimbingan, petunjuk,
dan nasihat dari berbagai pihak sehingga berbagai kesulitan dapat teratasi. Penulis
sampaikan rasa terima kasih kepada:
1.
Ibu Dr. Umie Lestari, M.Si., selaku
dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan, arahan, dan saran kepada
penulis selama penyusunan makalah.
2.
Semua pihak yang telah membantu yang
tidak dapat disebutkan satu persatu.
Semoga Allah SWT senantiasa mencurahkan rahmat dan
karunia-Nya kepada semua pihak yang telah memberikan segala bantuannya. Penulis
menyadari makalah ini masih belum sempurna. Oleh karena itu, saran dan kritik
yang membangun sangat penulis harapkan demi kesempurnaan makalah ini. Penulis
mengucapkan terima kasih dan mohon maaf. Penulis berharap semoga makalah ini
dapat memberikan manfaat bagi semua pihak yang membutuhkan.
Malang,
29 Januari 2015
Penulis
|
DAFTAR ISI
HALAMAN
SAMPUL…………………………………………………… i
KATA
PENGANTAR……………………………………………………. ii
DAFTAR
ISI……………………………………………………………… iii
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang………………………………………………………... 1
1.2
Rumusan Masalah…………………………………………………….. 1
1.3
Tujuan................……………………………………………………… 2
BAB II PEMBAHASAN
2.1
Peranan Mikroba pada Berbagai Aplikasi
Sehari-hari ……………… 3
2.1.1 Produksi
Makanan................................................................ 3
2.1.2 Fermentasi Mikroba.............................................................. 4
2.1.3 Produksi Rekombinan Insulin pada
Bakteri......................... 5
2.2
Peranan Mikroba pada Pembuatan Vaksin ……………..…………... 6
2.2.1 Antibodi................................................................................ 7
2.2.2 Pembuatan Vaksin............................................................... 8
2.3
Peranan Mikroba dalam Mikrobiologi
……………………………… 9
2.3.1 Enzim Mikroba..................................................................... 9
2.3.2 Transformasi Bakteri............................................................ 10
2.3.3 Elektroforesis....................................................................... 11
2.3.4 Teknik Kloning dan Ekspresi............................................... 11
2.4
Peranan Mikroba pada Proses Diagnosa ……………………………. 12
2.4.1 Strategi Pendeteksi
Mikroba................................................. 12
2.4.2 Jejak Mikroorganisme Penyebab
Penyakit.......................... 13
2.4.3 Microarray untuk Melacak Penyakit
Menular..................... 14
2.5
Peranan Mikroba pada Proses Pembuatan Senjata Biologis ……….. 14
BAB V PENUTUP
|
DAFTAR RUJUKAN……………………………………………………. 17
|
Tidak ada komentar:
Posting Komentar